什么是离子交换树脂?
离子交换是一种可逆的化学反应,其中从溶液中除去溶解的离子并用相同或类似电荷的其他离子替换。离子交换树脂本身不是化学反应物,而是促进离子交换反应的物理介质。树脂本身由形成烃网络的有机聚合物组成。整个聚合物基质是离子交换位点,其中带正电离子(阳离子)或带负电离子(阴离子)的所谓“官能团”固定在聚合物网络上。这些官能团容易吸引相反电荷的离子。
离子交换树脂基质通过在称为聚合的过程中使烃链彼此交联而形成。交联使树脂聚合物具有更强,更有弹性的结构和更大的容量(按体积计)。虽然大多数IX树脂的化学组成是聚苯乙烯,但某些类型是由丙烯酸(丙烯腈或丙烯酸甲酯)制造的。然后树脂聚合物经历一种或多种化学处理以将官能团结合到位于整个基质中的离子交换位点。这些官能团赋予离子交换树脂其分离能力,并且从一种树脂到下一种树脂会有很大差异。最常见的成分包括:
1.强酸阳离子交换树脂
由聚苯乙烯基质和磺酸盐(SO 3 -)官能团组成,其中带有钠离子(Na 2+)用于软化应用,或氢离子(H +)用于脱矿质
2.弱酸阳离子交换树脂
树脂由丙烯酸聚合物组成,该聚合物已用硫酸或苛性钠水解以产生羧酸官能团。由于它们对氢离子(H +)的高亲和力,弱酸阳离子交换树脂通常用于选择性地除去与碱度相关的阳离子。
3.强碱阴离子交换树脂
通常由经过氯甲基化和胺化的聚苯乙烯基质组成,以将阴离子固定到交换位点。1型强碱阴离子交换树脂是通过应用三甲胺生产的,其产生氯离子(Cl -),而2型强碱阴离子交换树脂通过应用二甲基乙醇胺生产,其产生氢氧根离子(OH -)。
4.弱碱阴离子交换树脂
通常由经过氯甲基化的聚苯乙烯基质组成,然后用二甲胺胺化。弱碱阴离子交换树脂
的独特之处在于它们不具有可交换的离子,因此用作酸吸收剂以除去与强无机酸相关的阴离子。
5.螯合树脂
螯合树脂是最常见的特种树脂类型,用于选择性去除某些金属和其他物质。在大多数情况下,树脂基质由聚苯乙烯组成,尽管多种物质用于官能团,包括硫醇,三乙基铵和氨基膦等。
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⑵ 强碱性阴离子交换树脂有哪些
强碱性阴离子交换树脂按骨架分为“苯乙烯系”和“丙烯酸系”两种,按类型分为“凝胶型”和“大孔型”。按不同粒度范围又分别用于固定床,浮动床,混床等床型中。
凝胶型产品大致为201×4(16000元),201×7(17000元),202(23000元,为凝胶型Ⅱ型强 碱阴树脂),213(30000元,丙烯酸系凝胶型强碱阴树脂)。
大孔型产品大致为D201(23000元),D202(24000元,为大孔型Ⅱ型强碱阴树脂)。
201×4一般用于生化药物分离,放射性元素提炼,也普遍用于钨钼分离、黄金吸附等行业。
201×7一般用于纯水制备,抗菌素的分离提纯,201×7MB与001×7MB配套用于混床中。
202一般用于含盐量较高的水源,用于纯水制备,一般在国内西北地区广泛采用。
213一般用于原水中有机物含量较高的纯水制备中,工作交换容量高,抗有机物能力强。
D201一般用于纯水制备,废水处理,重金属处理回收,湿法冶金等领域
D202一般于含盐量较高的水源,用于纯水制备,一般在国内西北地区广泛采用。
由于你问的问题太过于笼统,限于篇幅有限,简单介绍以上内容。其实还有很多强碱性阴树脂分别用于很多特种行业,离子交换法在未来各行业中的应用将会取得很大进展,目前国内离子交换树脂普遍应用于水工业当中,一些高端市场(比如军工,电子,医药,生化,食品饮料等行业)因受应用领域的知识匮乏一直被国外树脂生产企业霸占。个人一直有个愿望,并也一直在不懈的努力中,希望在未来5年的时间内,国内树脂企业能大面积涉足这些区域,从而保证国内高端市场真正属于国产(不单单指树脂哦,也包括这个高端产业链的成品)。
⑶ 在强酸型阳离子交换柱上天冬氨酸,组氨酸,亮氨酸等几种氨基酸的洗脱顺序及原因。
洗脱顺序先后依次是:天冬氨酸、亮氨酸、组氨酸。
原因:氨基酸与阳离子交换树回脂的静电引力大小答依次是 碱性氨基酸>中性氨基酸>酸性氨基酸,所以洗脱的顺序就先是酸性氨基酸,然后是中性氨基酸,最后是碱性氨基酸。
天冬氨酸属于酸性氨基酸,组氨酸属于碱性氨基酸,亮氨酸属于中性氨基酸。
详见《生物化学》王镜岩 第三版 上册 153页
⑷ 如何制备强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂
不是一定要混合起来.
制取去离子水的工艺有:单床、复床、混合床等几种.
单床:就专是用一个阳离子柱或属是阴离子柱,只能制取除去阳离子或阴离子的水;
复床:阳柱——阴柱;可以制得去离子水;
混合床:阳柱——阴柱——混合柱,制得的去离子水纯度高于复床,可制得高纯水,一般用于要求比较高的工业生产或科研上.
⑸ 201型强碱性阴离子交换树脂的再生
1、排水至水面高于树脂层10cm左右。
2、通HCI:在环境温度下将浓度为4%、用量为树脂体内积容2-3倍量的HCI通过树脂床,通过时间约为1小时。当排酸浓度与进酸浓度相差0.5%左右,关闭排液门和进酸门,浸泡4-6小时。
3、水洗:以相同流速,通除盐水淋洗树脂床至流出液PH约5-6。
4、初次再生:通NaHO:在环境温度下,将浓度为4%、用量为树脂体积4倍量的NaOH通过树脂床,通过时间约2小时;以相同流速和流向,通2倍树脂床体积除盐水时行慢洗;以运行流速和流向快洗,通除盐水至流出液PH约8。树脂床备用。
注:在整个处理阶段包括配制再生剂时建议用除盐水,在无法获得除盐水的情况下,至少用阳床出水替代。188163690
⑹ 强酸性阳离子交换树脂的氢型与钠型有什么区别么
一、氢型阳离子交换树脂是什么?氢型阳离子交换树脂(有时简称「氢型树脂」)是一种人造有机聚合物产品。最常用的原料是:苯乙烯或丙烯酸(酯),先经过聚合反应生成具有三度空间立体网状结构的聚合物骨架(树脂母体),再于骨架上导入不同的「化学活性基」而成。由于它的活性基,如磺酸基(-SO3H)、羧基(-COOH)等,都含有活性氢离子,可在水中解离出来,用于与其它阳离子进行交换,所以特别在阳离子树脂名称之前再冠上「氢型」两字,以与同一系统的「钠型」种类有所区别。不过「钠型」可以利用强酸处理成为「氢型」,「氢型」也可以用「氢氧化钠」溶液处理成为「钠型」,即两型树脂实际上可以互相转换。氢型阳离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。和其它离子交换树脂一般,常被制成颗粒状,外观看起来有些像鱼卵,粒径大约在0.3 ~ 1.2 mm之间,但大部分在0.4 ~ 0.6 mm范围内。化学性质相当安定,摸起来硬而有弹性,机械强度也足够承受相当压力,颜色由白色至近乎黑色都有,颜色浅时呈透明状,深时呈半透明状,都有光鲜亮丽的树脂光泽。氢型阳离子交换树脂最常应用的地方,就是硬水的软化,即让硬水流过树脂层,把硬水中的「硬度离子」,如钙、镁等离子吸收在树脂中,就变成不带硬度离子的软水了,这也是阳离子交换树脂最初被制造的主要目的,但它在工业上应用没有「钠型」来的多,因为在软化过程中,它会直接释出氢离子,使水质呈酸性,可能会因此腐蚀相关金属设备。依需要的不同,它也可以应用到水质预处理工艺中,用作软化水质及降低pH值之用。
二、种类 树脂主要性质和类别之差异,在于它们的化学活性基种类之不同,因此氢型阳离子交换树脂可依活性基(一种官能基)种类不同,分成两种:强酸性阳离子交换树脂(strong- acid anion exchange resin)和弱酸性阳离子交换树脂(weak - acid anion exchange resin)。强酸性阳离子交换树脂系因它的活性氢离子在水中很容易解离而得名,其骨架均为聚苯乙烯系统,主要产品是「磺酸型」强酸性阳离易解离而得名,骨架均为聚丙烯酸系统,主要产品是「羧酸型」弱酸性阳离子交换树脂,通常颜色较?白色或淡黄色球状子交换树脂,通常颜色较深,棕黄色至综色球状颗粒,以综色最常见;反之,弱酸性阳离子交换树脂则是因它的活性氢离子在水中比较不容颗粒,以淡黄色最常见。如果用化学反应来表示这两种树脂的差异性,我们可以描述如下(R代表树脂母体): 强酸性: R-SO3H → R-SO3- + H+ (H+容易解离,在水中呈强酸性)弱酸性: R-COOH → R-COO- + H+ (H+不易解离,在水中呈弱酸性) 由于强酸性阳离子交换树脂的解离能力很强,所以在任何酸性或碱性溶液中均能解离和产生离子交换作用,其作用pH范围介于1~14。反之,弱酸性阳离子交换树脂的解离能力很弱,只能在弱酸性至碱性溶液中解离和产生离子交换作用,其作用pH范围仅介于5~14。
⑺ 您好,请问离子交换器中运用强酸强碱型树脂和弱酸弱碱树脂的主要区别是什么
强酸抄强碱树脂与弱酸弱碱树脂主要差异在于基团,强酸主要为磺酸基,弱酸有羧酸基,强碱季铵基,弱碱有伯胺、仲氨基、叔胺、
强基团树脂较于弱基团,在解盐能力上更强一些,也就是有着更强的交换能力,可以交换很多弱基团无法交换的离子,但是一般情况下,强基团树脂交量低,处理能力低于弱基团树脂。
所以树脂使用过程中,一定要根据目标物成分选择合适的树脂。
常见的树脂:强酸001x7,732,D001;弱酸D111,D113;强碱201x7,D201,;弱碱D301
⑻ 为什么强酸性阳离子交换树脂以钠型出厂而强碱性阴离子交换树脂以氯型出厂
732离交换树脂即001×7强酸性苯乙烯系阳离交换树脂树脂系列包含三品种其001×7通用性产品:001×7FC适用于双层床、双室床、浮床系统:001×7MB适用于混床系统732离交换树脂厂型式:钠型树脂装填,要根据工艺要求新树脂进行转型处理钠型强酸性阳离交换树脂转氢型例软化(钠型)、阳床、浮床、混床(氢型)
这个可以自己找下资料
应该很好找的
⑼ 强酸型 离子交换剂 常用于分离什么物质
,稀土元素的分离虽然目前萃取法在稀土分离中也有很大优势.但为取得单个的高纯度的稀土元素.离子交换法仍占有一定的地位.这个流程中使用强酸性阳离子交换树脂,并应用延缓离子.由于所用淋洗剂是与稀土元素有很强结合能力的试剂乙二胺四乙酸(EDTA).如无任何阻挡,所有稀土元素都会较快地从柱中流出而不能达到有效分离.所谓延缓离子是这样的离子(比如Cu2+),它与淋洗剂的结合能力比稀土强,事先充满整个树脂柱,当淋洗剂与稀土形成的配合物下行遇到Cu2+时,Cu2+即与淋洗剂结合而将稀土元素离子释放出来使之滞留在树脂上.随着淋洗的继续,稀土元素经过反复地在淋洗剂和树脂间交换.最后按顺序在柱上排列,达到分离的目的.二,在分析领域的应用1,试样中总盐量的测定2,分离干扰离子(1),不同电荷离子间的分离一般常用阳离子交换树脂.(2),相同电荷离子间的分离将某种离子变成络阴离子,而用离子交换树脂分离.二,在分析领域的应用例:分离Al3+和Fe3+HCl介质将相同电荷的离子一起吸附到树脂上,然后进行选择性淋洗,将它们分离.例:分离镍,锰,钴,铜,铁,锌在浓盐酸介质中,强碱性阴离子交换树脂上进行交换后,用不同浓度的盐酸溶液洗脱.12mol/LHCl→Ni2+,6.0mol/LHCl→Mn2+4.0mol/LHCl→Co2+,2.5mol/LHCl→Cu2+0.5mol/LHCl→Fe3+,0.005mol/LHCl→Zn2+3,痕量物质的富集例:测定天然水中K+,Na+,Ca2+,Mg2+,SO42-,Cl-试液→阳离子交换柱→阴离子交换柱→少量稀盐酸洗脱阳离子→少量氨溶液洗脱阴离子→浓缩三,化学工业中的应用1,氢气的净化2,工业盐酸的提纯3,石油化工四,医药食品工业五,环境保护§4.6吸附分离及应用吸附色层分离是用吸附剂对某些元素或离子进行吸附而建立起来的色层分离方法.吸附剂特性:化学稳定性好,耐化学腐蚀,分离所得到产物具有良好的化学纯度;(2)耐辐射性,尤其在放射化学分离中容易得到比较稳定的分离效率和回收率.良好的吸附和淋洗性能,在吸附色层中溶质和吸附剂之间容易达到平衡,吸附和淋洗较快,为快速分离相获得较小体积的淋洗液创造了条件;(4)吸附剂易于获取,价格低廉,操作比较简单,消化处理容易.
⑽ 阴离子可以进入强酸型阳离子交换树脂内部吗为什么
有些强酸型阳离子交换树脂孔径比较大,阴离子可以进入。但是因为它的阴离子是高分子化合物骨架,所以不能发生离子交换。